ANALISA KEKUATAN CROSS MEMBER PADA MEDIUM BUS

ANALISA KEKUATAN CROSS MEMBER PADA MEDIUM

BUS

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada :

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh:

MUHAMMAD RIZKI AZHARI NIM : 201110120311093

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : Analisa Kekuatan Cross Member Pada Medium Bus Disusun oleh : Muhammad Rizki Azhari

Nim : 201110120311093 Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Mesin

Telah diterima dan disetujui sebagai persyaratan untuk memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang

Menyetujui Pembimbing 1

Ir. Eko Hariyadi, MT. NIP. 108.9303.0292

Pembimbing 2

Ir. Daryono, MT. NIP. 108.8909.0124 Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono, MT. NIP. 108.8909.0124

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat ALLAH SWT yang telah melimpahkan berkah, rahmat, dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul “ANALISA KEKUATAN CROSS MEMBER PADA MEDIUM BUS” tepat pada waktunya. Karena tanpa ridhoNya penyusun tidak akan mampu menyelesaikan tugas akhir ini.

Adapun Tugas Akhir ini disusun tidak lepas dari dukungan banyak pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam proses laporan ini, yaitu:

1. Bapak Prof. Dr. Muhadjir Effendi, M.AP. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Bapak Ir.Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Ir.Eko Hariyadi, MT. selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing II sekaligus kepala Jurusan Teknik Mesin yang juga telah banyak membantu dengan memberikan semangat dan motivasi, serta bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.

5. Seluruh Dosen Teknik Mesin tidak pernah bosan memberi arahan dan membantu saya dalam penyelesaian tugas akhir ini.

6. Seluruh staff tata usaha Jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak membantu dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan didalam penyelesaian rangkaian kegiatan pada Tugas Akhir ini.

7. Ayahanda H. Mansyah Riady S.pd, Ibunda Hj. Fahri Hayati S.pd, saudara-saudara saya Rizqan Khairiadi S.Si dan Ahmad Farhan Nashar yang tiada henti-hentinya mendoakan, dan member semangat baik secara moril maupun materil buat saya sehingga saya bisa menjadi seperti sekarang ini. 8. Bapak Lie Bambang Gunawan selaku owner perusahaan, dan seluruh

karyawan PT. Morodadi Prima yang telah bersedia memberikan informasi dan mengizinkan saya untuk melakukan penelitian tugas akhir.

9. Aulia Rahman Maulana, Rizky Hendra Saputra, Zuliana Agustin, dan Zahra Aamira Rizki yang tidak henti-hentinya memberikan masukan, semangat, dan motivasi dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

10.Sahabat terbaik saya Yudha Lestari yang selalu ada setiap saya membutuhkan bantuan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

11.Semua teman-teman Teknik Mesin C 2011 yang telah banyak memberikan masukan dan nasehat sehingga tugas akhir ini selesai tepat waktu.

12.Seluruh teman - teman KKN 22 Sumberkerto tahun 2014

13.Rekan-rekan Bismania Comunity seluruh Indonesia yang telah memberikan informasi baik secara online maupun secara langsung.

14.Semua pihak yang telah banyak menginspirasi dan memotivasi dalam hidup saya yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Semoga amal bantuan yang diberikan dari semua pihak kepada penyusun merupakan kebaikan yang akan menjadi salah satu dari amal ibadahnya, semoga Allah SWT memberikan imbalan pahala yang berlipat ganda.

Penyusun menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, hal ini karena keterbatasan waktu, tenaga dan pikiran yang penyusun miliki. Karena itu kritik dan saran yang mengarah pada perbaikan penyusunan tugas akhir ini sangatlah diharapkan.

Akhir kata semoga Allah SWT meridhoi amal ibadah serta memberikan petunjuk kepada kita semua, dan mudah-mudahan tugas akhir ini dapat memberi manfaat bagi penyusun khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya.

Malang, 12 April 2015

Muhammad Rizki Azhari

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL...i

POSTER...ii

LEMBAR PENGESAHAN...iii

LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI...iv

LEMBAR SURAT PERNYATAAN...v

ABSTRAK...vi

ABSTRACT...vii

KATA PENGANTAR...viii

DAFTAR ISI...xi

DAFTAR TABEL...xiv

DAFTAR GAMBAR...xv

BAB I PENDAHULUAN...1

1.1Latar Belakang...1

1.2Perumusan Masalah...3

1.3Maksud dan Tujuan...3

1.4Batasan Masalah...3

1.5Metode Penulisan...4

1.6Gambaran Umum Cross Member...4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...5

2.1 Landasan Teori...5

2.3 Sejarah Singkat Bus...7

2.4 Jenis-Jenis Konstruksi...8

2.5 Permodelan Rangka Medium Bus Isuzu NQR 71...9

2.6 Bentuk Desain Cross Member Medium Bus Isuzu NQR 71...11

2.7 Jenis-Jenis Las yang Digunakan...17

2.8 Cat yang Digunakan...20

BAB III METODE PENELITIAN...23

3.1 Metode Penelitian...23

3.2 Pendekatan Penelitian...24

3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian...24

3.4 Data Spesifikasi Cross Member...24

3.5 Pembahasan...24

3.6 Flow Chart Analisa...30

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN...31

4.1 Data Teknis Medium Bus Isuzu NQR 71...31

4.2 Data Teknis Cross Member...31

4.3 Menentukan Berat Total Body Medium Bus...32

4.4 Menentukan Beban Masing-Masing Cross Member...33

4.5 Menghitung Berat Bus Ketika Mengalami Perlambatan Kecepatan...33

4.6 Mencari Tegangan Ijin dan Tegangan Operasional Elektroda...35

4.7 Menghitung Kekuatan Sambungan Las...36

4.8 Mencari Defleksi Cross Member Dengan Menggunakan Software...43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...53 5.1 Kesimpulan...53 5.2 Saran...53 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR LAMPIRAN

Riwayat Hidup

Desain Cross Member 1

Desain Cross Member 2

Desain Cross Member 3

Desain Cross Member 4

Desain Cross Member 5

Desain Cross Member 6

Naskah Publikasi

Naskah Presentasi Power Point

DAFTAR PUSTAKA

Astamar, Zainul. 1989. Mekanika Teknik. Erlangga : Jakarta Daryanto. 2004. Reparasi Casis Mobil. Bina Adiaksara : Jakarta

Harsono dan Toshie. 1981. Teknologi Pengelasan Logam. Pradnya Paramita : Jakarta

Mukaswan dan Boentarto. 1995. Teknik Chasis Mobil. Aneka : Solo

Sutantra, I Nyoman. 2001. Teknologi Otomotif dan Aplikasinya. Guna Widya : Surabaya

Sutarman, Encu. 2013. Analisa Struktur. Andi Offset : Yogyakarta Widharto, Sri. 2006. Petunjuk Kerja Las. Pradnya Paramita : Jakarta

Anonim, “Proses Pembuatan Body Bus” (Online

)www.karoseri-id.com/2013/05/proses-pembuatan-body-bus-di-karoseri.html. (diakses 27 Januari 2015)

Anonim, “Definisi Tensile Strength”

(Online)www.alatuji.com/article/detail/85/mari-mengenal-tentang-tensile-strength-85#.VQxK5lFvbIU. (diakses 24 Maret 2015)

Anonim, “Proses las SMAW”, (Online) tiraweld.blogspot.com/2013/02/proses-las-smaw-shield-metal-arc-welding.html. (diakses 27 Maret 2015)

Sridianti, “Definisi modulus young” (Online) www.sridianti.com/pengertian-modulus-young-2.html. (diakses 27 Maret 2015)

Suharja, Rahmat, “Definisi Defleksi”

(Online)rahmatsuharjana.blogspot.com/2013/07/pengertian-defleksi_8546.html. (diakses 27 Maret 2015)

Sutarwan, Fajar, “Mekanika Kekuatan Material”

(Online)fajarsutarwan.blogspot.com/2009/10/mekanika-kekuatan-material.html. (diakses 25 Maret 2015)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mempengaruhi pengembangan segala produk termasuk diantaranya kendaraan bermotor. Teknologi otomotif telah tumbuh pesat yang mana juga berdampak pada pertumbuhan teknologi yang terkait diantaranya teknologi material, teknologi perancangan, teknologi lingkungan, teknologi getaran, dan lain-lain.(Sutantra,Teknologi Otomotif dan Aplikasinya,hal.9)

Industri pembuatan body kendaraan (karoseri) juga berkembang seiring bertambahnya jumlah penduduk yang harus dibarengi dengan kebutuhan sarana transportasi umum yang aman dan nyaman, dan menjamurnya permintaan dari perusahaan otobus (Po) atau perorangan. Negara-negara maju telah menempatkan industri otomotif menjadi industri unggulan dan strategis dan telah pula menjadi suatu kekuatan ekonomi suatu negara, contohnya : Jepang, Jerman, Cina, dan Korea.

Disamping itu seiring berkembangnya zaman penyediaan jumlah mobil oleh para produsen mobil ternama baik pabrikan Jepang, Jerman, Korea atau Negara-negara Eropa lainnya hanya terpaku pada mobil jenis city car. Hal ini tentu membutuhkan jalan keluar yang dapat menyelesaikan permasalahan atau setidaknya menyederhanakan masalah yang ada. Penggunaan mobil jenis city car secara tidak langsung turut menyumbang angka kemacetan di jalan raya dan secara tidak langsung mematikan industri yang bergerak di bidang transportasi umum. Oleh karena itu, timbul pemikiran dari pihak produsen untuk mencari

alternative yang baik guna memenuhi kebutuhan konsumen, salah satu alternatif tersebut adalah merancang transportasi umum selain bisa menampung penumpang yang cukup banyak juga mengutamakan keamanan dan kenyamanan penumpang tersebut salah satunya Bus berukuran sedang (Medium Bus).

Didalam proses perakitan body medium bus ada beberapa pertimbangan yang harus dilakukan, diantaranya menganalisa kekuatan rangka khususnya cross member body medium bus tersebut yang sangat berkaitan dengan keselamatan penumpang. Pada analisa kekuatan biasanya diasumsikan berupa beban, misalnya beban statis dan beban dinamis.

Dewasa ini pemakaian cross member pada bus sangatlah banyak baik itu pada bus besar maupun bus berukuran sedang (medium bus). Prinsip dari cross member adalah penghubung/penahan beban body bus dengan chassis.

Seiring dengan perkembangan zaman, penyempurnaan-penyempurnaan pada sistem tersebut dilakukan guna meningkatkan kualitas kenyamanan, dan keamanan penumpang. Dirancanglah suatu sistem cross member yang aman dan nyaman bagi penumpang, serta memiliki bobot material yang tidak terlalu berat. Disisi lain untuk mencapai target perusahaan otobus (Po), ditambah lagi biaya operasional maupun biaya pembelian bus berskala besar (big bus) masih sangat tinggi, hal ini menyebabkan permintaan akan medium bus berkapasitas maksimal 35 seat meningkat. Dengan kapasitas bus yang mencapai 35 seat tesebut otomatis akan mempengaruhi terhadap kekuatan cross member yang beresiko terjadinya kerusakan pada sambungan las, hal tersebut akan membahayakan penumpang maupun pengemudi itu sendiri. Dari permasalahan tersebut diatas maka

disusunlah skripsi yang berjudul “Analisa Kekuatan Cross Member pada Medium Bus”.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, saya rumuskan masalah sebagai berikut:

a. Bagaimana mengetahui kekuatan masing-masing sambungan las pada cross member medium bus.

b. Bagaimana defleksi dari masing-masing cross member ketika diberi beban.

1.3. Maksud dan Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan penelitian ditentukan sebagai berikut:

a. Untuk mengetahui kekuatan sambungan las masing-masing cross member medium bus.

b. Untuk mengetahui defleksi masing-masing cross member ketika diberi beban.

1.4. Batasan Masalah

Dalam analisa ini, penulis mengambil sampel kendaraan roda enam jenis medium bus. Maka hal utama yang menjadi pertimbangan dalam analisa ini adalah :

a. Chassis yang digunakan pada analisa ini adalah chassis Isuzu NQR 71 b. Kendaraan hanya mengalami beban dalam satu bidang saja yaitu pada

bidang tegak lurus terhadap permukaan jalan.

c. Sumber gangguan dianggap hanya berasal dari beban penumpang dan barang yang sudah diasumsikan.

1.5. Metode Penulisan

Penelitian ini secara keseluruhan memakai pendekatan analisa dan eksperimen secara siklus dan terpadu. Adapun penelitian adalah sebagai berikut :

1. Studi Pustaka

Pada langkah ini akan dikaji konsep cross member, sistem model dari cross member, dan mencari tumpuan cross member pada chassis.

2. Analisa Dengan Menggunakan Program Komputer(Software)

Dengan menggunakan bantuan program komputer (software) diharapkan akan didapatkan suatu solusi pada pemecahan dari permodelan sistem cross member pada medium bus.

1.6. Gambaran Umum Cross Member

Berikut adalah gambaran umum dari cross member medium bus.

Gambar 1.1 : Cross Member Isuzu NQR 71

DAFTAR PUSTAKA

Astamar, Zainul. 1989. Mekanika Teknik. Erlangga : Jakarta Daryanto. 2004. Reparasi Casis Mobil. Bina Adiaksara : Jakarta

Harsono dan Toshie. 1981. Teknologi Pengelasan Logam. Pradnya Paramita : Jakarta

Mukaswan dan Boentarto. 1995. Teknik Chasis Mobil. Aneka : Solo

Sutantra, I Nyoman. 2001. Teknologi Otomotif dan Aplikasinya. Guna Widya : Surabaya

Sutarman, Encu. 2013. Analisa Struktur. Andi Offset : Yogyakarta Widharto, Sri. 2006. Petunjuk Kerja Las. Pradnya Paramita : Jakarta Anonim, “Proses Pembuatan Body Bus” (Online

)www.karoseri-id.com/2013/05/proses-pembuatan-body-bus-di-karoseri.html. (diakses 27 Januari 2015)

Anonim, “Definisi Tensile Strength”

(Online)www.alatuji.com/article/detail/85/mari-mengenal-tentang-tensile-strength-85#.VQxK5lFvbIU. (diakses 24 Maret 2015)

Anonim, “Proses las SMAW”, (Online) tiraweld.blogspot.com/2013/02/proses-las-smaw-shield-metal-arc-welding.html. (diakses 27 Maret 2015) Sridianti, “Definisi modulus young” (Online)

www.sridianti.com/pengertian-modulus-young-2.html. (diakses 27 Maret 2015) Suharja, Rahmat, “Definisi Defleksi”

(Online)rahmatsuharjana.blogspot.com/2013/07/pengertian-defleksi_8546.html. (diakses 27 Maret 2015)

(Online)fajarsutarwan.blogspot.com/2009/10/mekanika-kekuatan-material.html. (diakses 25 Maret 2015)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah mempengaruhi pengembangan segala produk termasuk diantaranya kendaraan bermotor. Teknologi otomotif telah tumbuh pesat yang mana juga berdampak pada pertumbuhan teknologi yang terkait diantaranya teknologi material, teknologi perancangan, teknologi lingkungan, teknologi getaran, dan lain-lain.(Sutantra,Teknologi Otomotif dan Aplikasinya,hal.9)

Industri pembuatan body kendaraan (karoseri) juga berkembang seiring bertambahnya jumlah penduduk yang harus dibarengi dengan kebutuhan sarana transportasi umum yang aman dan nyaman, dan menjamurnya permintaan dari perusahaan otobus (Po) atau perorangan. Negara-negara maju telah menempatkan industri otomotif menjadi industri unggulan dan strategis dan telah pula menjadi suatu kekuatan ekonomi suatu negara, contohnya : Jepang, Jerman, Cina, dan Korea.

Disamping itu seiring berkembangnya zaman penyediaan jumlah mobil oleh para produsen mobil ternama baik pabrikan Jepang, Jerman, Korea atau Negara-negara Eropa lainnya hanya terpaku pada mobil jenis city car. Hal ini tentu membutuhkan jalan keluar yang dapat menyelesaikan permasalahan atau setidaknya menyederhanakan masalah yang ada. Penggunaan mobil jenis city car secara tidak langsung turut menyumbang angka kemacetan di jalan raya dan secara tidak langsung mematikan industri yang bergerak di bidang transportasi umum. Oleh karena itu, timbul pemikiran dari pihak produsen untuk mencari

alternative yang baik guna memenuhi kebutuhan konsumen, salah satu alternatif tersebut adalah merancang transportasi umum selain bisa menampung penumpang yang cukup banyak juga mengutamakan keamanan dan kenyamanan penumpang tersebut salah satunya Bus berukuran sedang (Medium Bus).

Didalam proses perakitan body medium bus ada beberapa pertimbangan yang harus dilakukan, diantaranya menganalisa kekuatan rangka khususnya cross member body medium bus tersebut yang sangat berkaitan dengan keselamatan penumpang. Pada analisa kekuatan biasanya diasumsikan berupa beban, misalnya beban statis dan beban dinamis.

Dewasa ini pemakaian cross member pada bus sangatlah banyak baik itu pada bus besar maupun bus berukuran sedang (medium bus). Prinsip dari cross member adalah penghubung/penahan beban body bus dengan chassis.

Seiring dengan perkembangan zaman, penyempurnaan-penyempurnaan pada sistem tersebut dilakukan guna meningkatkan kualitas kenyamanan, dan keamanan penumpang. Dirancanglah suatu sistem cross member yang aman dan nyaman bagi penumpang, serta memiliki bobot material yang tidak terlalu berat. Disisi lain untuk mencapai target perusahaan otobus (Po), ditambah lagi biaya operasional maupun biaya pembelian bus berskala besar (big bus) masih sangat tinggi, hal ini menyebabkan permintaan akan medium bus berkapasitas maksimal 35 seat meningkat. Dengan kapasitas bus yang mencapai 35 seat tesebut otomatis akan mempengaruhi terhadap kekuatan cross member yang beresiko terjadinya kerusakan pada sambungan las, hal tersebut akan membahayakan penumpang maupun pengemudi itu sendiri. Dari permasalahan tersebut diatas maka

disusunlah skripsi yang berjudul “Analisa Kekuatan Cross Member pada Medium Bus”.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, saya rumuskan masalah sebagai berikut:

a. Bagaimana mengetahui kekuatan masing-masing sambungan las pada cross member medium bus.

b. Bagaimana defleksi dari masing-masing cross member ketika diberi beban.

1.3. Maksud dan Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan penelitian ditentukan sebagai berikut:

a. Untuk mengetahui kekuatan sambungan las masing-masing cross member medium bus.

b. Untuk mengetahui defleksi masing-masing cross member ketika diberi beban.

1.4. Batasan Masalah

Dalam analisa ini, penulis mengambil sampel kendaraan roda enam jenis medium bus. Maka hal utama yang menjadi pertimbangan dalam analisa ini adalah :

a. Chassis yang digunakan pada analisa ini adalah chassis Isuzu NQR 71 b. Kendaraan hanya mengalami beban dalam satu bidang saja yaitu pada

bidang tegak lurus terhadap permukaan jalan.

c. Sumber gangguan dianggap hanya berasal dari beban penumpang dan barang yang sudah diasumsikan.

1.5. Metode Penulisan

Penelitian ini secara keseluruhan memakai pendekatan analisa dan eksperimen secara siklus dan terpadu. Adapun penelitian adalah sebagai berikut :

1. Studi Pustaka

Pada langkah ini akan dikaji konsep cross member, sistem model dari cross member, dan mencari tumpuan cross member pada chassis.

2. Analisa Dengan Menggunakan Program Komputer(Software)

Dengan menggunakan bantuan program komputer (software) diharapkan akan didapatkan suatu solusi pada pemecahan dari permodelan sistem cross member pada medium bus.

1.6. Gambaran Umum Cross Member

Berikut adalah gambaran umum dari cross member medium bus.